|
|
Heat-shock protein 90 (HSP90) in cell physiology.
Karmazin, Alina ; Bařinka, Cyril (vedoucí práce) ; Pavlíček, Jiří (oponent)
Heat-shock protein 90 (HSP90) je molekulární chaperon, který představuje jeden z nejdůležitějších proteinů pro buněčnou homeostázu ve všech doménách života. Chaperony plní funkci molekul, které pomáhají ostatním proteinům ve správném sbalování a uspořádání jejich trojrozměrné struktury. HSP90 byl poprvé objeven jako protein tepelného šoku, později byla prokázána jeho důležitá role uzlu propojujícího mnoho buněčných funkcí zahrnující transcripci, translaci, opravu DNA, imunitní odpověd', buněčnou signalizaci atd. Není tedy překvapením, že HSP90 hraje roli také v patogenezi lidských onemocnění, např. u různých druhů rakoviny a u neurodegenerativních a respiračních chorob. Z tohoto důvodu se HSP90 stal cílem lékařského výzkumu. HSP90 je homodimer skládající se ze dvou protomerů, z nichž každý se skládá ze tří domén: N-terminální domény, střední domény a C-terminální domény. Pro splnění svých funkcí prochází HSP90 ATP- dependentním konformačním cyklem, kde je striktně regulován velkou skupinou pomocných proteinů - ko-chaperonů, stejně jako několika posttranslačními modifikacemi typu fosforylace a acetylace. O acetylaci je známo, že ovlivňuje vazbu HSP90 na nukleotidy, klienty a ko-chaperony, a proto je považována za kontrolní mechanismus funkce HSP90. Potenciálně lze acetylaci HSP90 využít při léčbě hormonálně...
|
|
|
Role posttranslačních modifikací tubulinu v regulaci mikrotubulárních procesů
Šliková, Pavlína ; Novák, Petr (vedoucí práce) ; Libusová, Lenka (oponent)
Mikrotubulární cytoskelet hraje zásadní roli v nejrůznějších buněčných pochodech, jako je vnitrobuněčný transport, buněčná motilita či segregace chromosomů při buněčném dělení. Tubulin, stavební jednotka mikrotubulů, prochází mnohými posttranslačními modifikacemi, které ovlivňují dynamiku mikrotubulů, jejich organizaci a interakci s dalšími proteiny. Porozumění tomu, jakou roli posttranslační modifikace hrají v zajištění rozmanitých funkcí a vlastností mikrotubulů, je klíčové k pochopení dynamiky mikrotubulárního cytoskeletu jako celku. Přesné mechanismy, jakými posttranslační modifikace na mikrotubulární cytoskelet působí, však nejsou zcela objasněny. V této práci byl zkoumán vliv přítomnosti posttranslačních modifikací na růst mikrotubulů a na jejich interakci s motorovým proteinem kinesinem-1. Pomocí fluorescenční mikroskopie s úplným vnitřním odrazem a interferenční reflekční mikroskopie bylo zjištěno, že vysoká míra posttranslačních modifikací na mikrotubulech snižuje délku jejich interakce s kinesinem, zatímco afinita kinesinu k mikrotubulům a průměrná rychlost, kterou se po nich pohybuje, se u vysoce a málo modifikovaných mikrotubulů významně neliší. Dále bylo zjištěno, že absence polyglutamylace na podjednotkách tubulinu vede k rychlejší polymerizaci mikrotubulů. Tyto výsledky ukazují, že...
|
|
|
Oxidační posttranslační modifikace a jejich význam
Šimková, Anna ; Míšek, Jiří (vedoucí práce) ; Petrák, Jiří (oponent)
Aerobní způsob života s sebou přináší nevyhnutelné vystavení živých systémů reaktivním formám kyslíku, dusíku a chloru. Široká škála oxidantů může měnit strukturu biomolekul, jako jsou proteiny, lipidy a DNA. Oxidační posttranslační modifikace hrají důležitou roli v řadě buněčných procesů, například se účastní redoxní signalizace, transkripce genů a metabolismu. Nárůst oxidantů v buňkách vede k oxidačnímu stresu, který je u lidí spojen se vznikem neurodegenerativních, kardiovaskulárních a autoimunitních onemocnění. Výzkum zaměřený na působení konkrétních reaktivních druhů v buňce může objasnit spletitou síť redoxních dějů a pomoci vývoji odvětví redoxní medicíny.
|
|
|
In vitro selekce aptamerů pro methioninsulfoxid
Jureček, Matěj ; Míšek, Jiří (vedoucí práce) ; Bařinka, Cyril (oponent)
Oxidace methioninu na methioninsulfoxid je jednou z důležitých redoxních posttranslačních modifikací proteinů. Tato modifikace může aktivovat i inhibovat funkci celé řady proteinů a je součástí regulačních mechanizmů různých (pato)fyziologických procesů. Pro výzkum dopadů a funkcí oxidace methioninu by bylo užitečné nalezení bioindikátoru pro methioninsulfoxid. Zatím však nebyla pro methioninsulfoxid v rámci proteinů nalezena žádná protilátka, ani žádný její ekvivalent. Tato práce se zabývala hledáním aptameru na bázi ssDNA, specifického svou vazbou na methioninsulfoxid pomocí metody in vitro selekce (SELEX). V rámci diplomové práce byla otestována řada různých podmínek pro in vitro selekci vůči methioninsulfoxidu. Žádné podmínky nevedly k obohacení počáteční knihovny a selektivní aptamer pro methioninsulfoxid se najít nepodařilo. Nelze vyloučit, že aptamer vůči methioninsulfoxidu lze nalézt, nicméně konvenční podmínky in vitro selekce jsou zřejmě nedostatečné pro tento úkol. V rámci kontrolního in vitro selekce byla získána výrazně obohacená ssDNA knihovna vůči sulforodaminu B jako ligandu. Sekvenace klonů z této obohacené knihovny ukázala přítomnost G-bohatých sekvencí, které jsou typické pro aptamery vůči sulforodaminu B, které byly již publikovány.
|
|
|
Molecular mechanisms and components controlling the Wnt signaling pathway output
Krausová, Michaela ; Kořínek, Vladimír (vedoucí práce) ; Drbal, Karel (oponent) ; Bryja, Vítězslav (oponent)
Souhrn Signální dráha spouštěná proteiny Wnt se významně podílí na kontrole procesů zárodečného vývoje. V dospělém organismu pak tato kaskáda řídí zejména homeostázu tkání. Ve výstelce trávicího traktu udržují fyziologickou hladinu signalizace Wnt různé regulační děje, které zároveň vyvažují protichůdné procesy proliferace, sebeobnovy kmenových buněk či jejich diferenciace do jednotlivých buněčných střevních linií. Bylo jednoznačně prokázáno, že nekontrolovaná aktivace kaskády Wnt vede k vývinu rakoviny trávicího traktu. Předkládaná práce se zaměřuje na popis nových způsobů regulace dráhy Wnt, týkajících se nejen všeobecně platných aspektů přenosu signálu Wnt, ale i kontextově specifických mechanismů. Výsledky jsou předloženy ve třech výzkumných publikacích a dále v jednom přehledovém článku. První článek se věnuje účasti posttranslačních modifikací proteinů Wnt na jejich správném průchodu buněčnou sekreční drahou a také jejich vlivu na následnou signální aktivitu ligandů Wnt. Nejprve byla podrobně studována časová posloupnost a vzájemná provázanost procesů, které jsou spojeny s přídavkem mastných kyselin na postranní řetězce cysteinových a serinových zbytků v myších proteinech Wnt1 a Wnt3a. Tento výzkum se také současně zabýval vazbou cukerných komplexů, které jsou kovalentně připojovány k molekulám...
|
|
|
MAP code and regulation of microtubule-based processes
Karhanová, Adéla ; Lánský, Zdeněk (vedoucí práce) ; Tomášová, Štěpánka (oponent)
Proteiny asociované s mikrotubuly (MAPs) jsou považovány za klíčové regulátory molekulárního transportu v buňkách. Ačkoli jejich nesprávné fungování vede k závažným patologiím, jako jsou neurodegenerativní poruchy, regulační role těchto proteinů zůstávají nejasné. Jelikož se MAPs váží na cytoskelet, musí být tato struktura pro funkci MAPs zásadní. Mikrotubulům, vysoce dynamickému typu cytoskeletální struktury, byla věnována zvláštní pozornost kvůli jeho asociaci s buněčným dělením a vitálními funkcemi v neuronech. Mikrotubuly mohou projít post-translačními úpravami, které ovlivňují molekulární motory a také vazbu dalších proteinů, jako jsou MAPs. Doposud není dostatečně zdokumentováno, jestli post-translační úpravy mikrotubulů regulují distribuci MAPs. Ukázalo se však, že MAPs spolupracují na vytváření soudržných obalů na mikrotubulech a regulují přístup molekulárních motorů a enzymů rozdělujících mikrotubuly. Jelikož existuje mnoho typů MAPs a ty se vzájemně vylučují, objevila se nedávno v literatuře hypotéza regulačního ‚MAP kódu '. Pomocí dostupné literatury se tato práce pokusí představit nový model MAP kódu a poskytnout některé základní informace o předchozím výzkumu v tomto tématu.
|
|
|
Proteomová analýza účinků protinádorových léčiv a charakterizace mechanismů nádorové rezistence
Hrabáková, Rita
Cílená onkologická léčba je namířena proti specifickým molekulám zodpovědným za karcinogenezi a růst nádorů. Účinek této efektivní terapie je však stejně jako u konvenční chemoterapie závislý na výbavě nádorových buněk, které mohou rozvíjet rezistenci. Pro studium mechanismů působení protinádorových léčiv a charakterizaci nádorové rezistence jsme využili modely lidských buněčných linií s různým fenotypem nádorového supresoru p53 a podrobily je kvantitativní proteomické analýze. Podařilo se nám identifikovat proteiny významně ovlivněné působením léčiv podobné struktury a také proteiny účastnící se rozvoje nádorové rezistence. Po ošetření buněk protinádorovými léčivy docházelo k bezprostřednímu ovlivnění buněčného metabolismu, který byl u rezistentních buněk modulován trvale. Zjistili jsme, že k rozvoji nádorové rezistence k působení inhibitorů Aurora kináz významně přispívá vysoká hladina proteinů serinhydroxymethyltransferázy, serpinu B5 a calretininu, které podporují progresi nádoru nezávisle na expresi proteinu p53. Voltage-dependent anion-selective channel protein 2 se účastní rozvoje rezistence pouze u nádorových buněk s funkčním p53 a tyto buňky vykazují také nízkou expresi elongačního faktoru 2. Buňky s mutovaným p53 pak během rozvoje rezistence posilují antioxidační mechanismy. Klíčovou...
|
|
|
Mechanizmy regulace inhibičního faktoru IF1
Sklenář, Filip ; Dlasková, Andrea (vedoucí práce) ; Zelenka, Jaroslav (oponent)
Inhibiční faktor 1 (IF1) je jedním z hlavních regulátorů aktivity mitochondriální ATP syntázy, klíčového enzymu energetického metabolismu. Jsou známé jeho inhibiční účinky ve stavech jako je například hypoxie, nebo hladovění, avšak nejednotná je doposud hypotéza, zda IF1 inhibuje aktivitu ATP syntázy i za fyziologických podmínek. Poruchy regulace ATP syntázy mohou mít pro buňku fatální následky a byly popsány například u karcinogeneze a ischémie. Rovněž bylo zjištěno, že umlčení genu pro IF1 v pankreatických β-buňkách zvyšuje sekreci inzulinu, a tedy může mít IF1 význam v patogenezi diabetu 2. typu. Cílem této práce je shrnout aktuální poznatky týkající se proteinu IF1 a získat nové výsledky, které pomohou objasnit mechanismus, jakým tento protein reguluje mitochondriální ATP syntázu. Konkrétně se tato práce zabývá poměrem proteinu IF1 vůči ATP syntáze v pankreatických β-buňkách, v závislosti na různých kultivačních podmínkách. Dále zkoumá výskyt post- translačních modifikací proteinu IF1 v pankreatických β-buňkách (modelových buňkách INS-1E), které mohou hrát roli v regulaci aktivity IF1. Rovněž se zabývá poměrem buněčného ATP/ADP, který je jedním z klíčových faktorů pro sekreci inzulinu pankreatickými β-buňkami. Důležitou částí této práce jsou také experimenty na izolovaných jaterních...
|
|
|
Role of post-translational modifications, O-GlcNAcylation and Phosphorylation, in neurodegenerative disorders and brain hypometabolism
Špundová, Tereza ; Růžička, Jiří (vedoucí práce) ; Čočková, Zuzana (oponent)
Post-translační modifikace jsou jedny z hlavních mechanismů, které významně zvyšují variabilitu funkce proteinů. O-GlcNAcylace a fosforylace patří mezi nejrozšířenější a nejvíce studované post-translační modifikace. Za fyziologických podmínek OGlcNAcylace působí jako metabolický senzor, který spojuje metabolismus glukózy s běžnou funkcí neuronů. Reverzibilní fosforylace je jedním z mechanismů, které mohou snížit metabolismus regulováním rychlosti toku metabolickými cestami. Poruchy regulace těchto modifikací jsou spojeny s neurodegenerativními poruchami a hypometabolismem. Práce se zaměřuje na korelaci těchto dvou modifikací, jejich vzájemný vztah a dopad na neurodegenerativní onemocnění a jiné fyziologické modely. Klíčová slova: hypometabolismus, OGlcNAcylace, fosforylace, post-translační modifikace, neurodegenrativní onemocnění, hibernace, kalorická restrikce, paměť, učení
|
|
|
Molecular mechanisms of Wnt signalling in mammalian cells
Lukáš, Jan ; Kořínek, Vladimír (vedoucí práce) ; Kohoutová, Milada (oponent) ; Macůrková, Marie (oponent)
Signální dráha Wnt představuje důležitý mechanismus účastnící se kontroly řady buněčných a vývojových procesů včetně ustavení buněčné polarity, specifikace buněčného osudu, sebeobnovy kmenových buněk, vývoje tkání a organogeneze, udržování homeostázy a regenerace. Deregulace signalizace Wnt během embryogeneze vede k vývojovým defektům, zatímco aberantní aktivace v postembryonálním vývoji je asociována s řadou degenerativních a nádorových onemocnění. Předkládaná disertační práce shrnuje výsledky čtyř publikací, které se zabývají problematikou posttranslačních modifikací ligandů Wnt a molekulárních mechanismů regulace tzv. kanonické signalizace Wnt. Během vývoje mnohobuněčných organismů se signální dráha Wnt opakovaně účastní v různých morfogenetických procesech. V každé z těchto situací je komplexy -katenin/TCF, které představují efektory signalizace Wnt, spouštěn jiný transkripční program vedoucí k expresi rozdílných podskupin všech potenciálních cílových genů. Jak je realizována diferenciální kontrola transkripce cílových genů specifických pro danou tkáň a vývojový stupeň při tak omezeném počtu molekulárních efektorů není dosud zcela přesvědčivě vysvětleno. Vedle rozdílné exprese jednotlivých členů rodiny LEF/TCF nebo řady jejich alternativních forem obsahujících charakteristické funkční domény a...
|
host ::
RSS.